KR20160013795A - 접합 기판의 분단 방법 및 분단 장치 - Google Patents

접합 기판의 분단 방법 및 분단 장치 Download PDF

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KR20160013795A
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켄지 무라카미
마사카즈 다케다
히사시 이소카와
노리유키 구리야마
타이치 하시모토
켄타 다무라
마모루 히데시마
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 접합 기판을 적합하게 분단할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
(해결 수단) 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 방법이, 상기 접합 기판의 한쪽 주면(主面)측의 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 라인 형성 공정과, 상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 접합 기판의 상기 한쪽 주면에 지지 테이프를 접착하는 지지 테이프 접착 공정과, 상기 지지 테이프가 접착된 상기 접합 기판을, 상기 한쪽 주면이 전면(全面)에 접촉하도록 탄성체 상에 올려놓는 재치 공정과, 상기 접합 기판을 상기 탄성체에 올려놓은 상태에서, 윗날의 선단을, 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써, 상기 스크라이브 라인으로부터 크랙을 신전(extend)시켜 상기 접합 기판을 분단하는 분단 공정을 구비하도록 했다.

Description

접합 기판의 분단 방법 및 분단 장치{METHOD FOR DIVIDING BONDED SUBSTRATE AND DIVIDING APPARATUS}
본 발명은, 2개의 취성 재료 기판(brittle material substrate)을 접합하여 이루어지는 접합 기판, 예를 들면, 상이한 재료로 이루어지는 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 분단하는 방법 및 그를 위해 사용하는 장치에 관한 것이다.
2개의 취성 재료 기판을 접착제(수지)로 접합하여 이루어지는 접합 기판, 특히, 상이한 재료로 이루어지는 2개의 취성 재료 기판을 접착제로 접합하여 이루어지는 접합 기판(이종(異種) 재료 접합 기판)은, 여러 가지의 디바이스의 기판으로서 사용되고 있다. 예를 들면, 한쪽 주면(主面)에 소정의 디바이스(예를 들면, CMOS 센서 등)용의 패턴을 형성하여 이루어지는 단결정 실리콘 기판 등의 반도체 기판의 다른 한쪽 주면을, 지지 기판으로서의 유리 기판에 접합하여 이루어지는 것등이 있다. 그러한 디바이스는, 회로 패턴을 2차원적으로 반복 형성하여 이루어지는 모기판(mother substrate)으로서의 단결정 실리콘 웨이퍼 상과 유리 기판을 접착제(수지)에 의해 접합한 후, 소정의 사이즈의 단책 형상 혹은 격자 형상의 개편(個片)(칩)으로 분단(dividing)함으로써, 제작되어 이루어진다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
또한, 미리 한쪽 주면에 스크라이브 라인을 형성해 둔 취성 재료 기판을, 3점 굽힘 방식에 의해 당해 스크라이브 라인으로부터 크랙을 신전(extend)시킴으로써 분단하는 장치(브레이커)도, 이미 공지이다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
일본공개특허공보 2010-40621호 일본공개특허공보 2014-83821호
본 발명자들은, 한쪽의 취성 재료 기판(실리콘 기판)에 패턴이 형성되어 이루어지는(이종 재료) 접합 기판의 분단(개편화) 방법으로서, 당해 패턴이 형성되어 있는 면에 보호 필름을 접착한 후, 다른 한쪽의 취성 재료 기판(유리 기판)측에 스크라이브 라인을 형성한 후에, 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같은 브레이커에 의해 당해 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 것을 시도했다.
그러나, 이러한 수법에 의해 브레이크를 행한 경우, 2개의 취성 재료 기판의 사이에 접착제의 층이 개재되는 것 등이 이유로, 스크라이브 라인으로부터의 크랙의 신전 방향이 기판의 두께 방향으로부터 비스듬하게 어긋나 버린다는 문제가 발생하는 경우가 있었다. 또한, 브레이커 윗날에 의한 상방으로부터의 압입량(윗날이 접합 기판 또는 보호 필름에 맞닿음하고 나서 브레이크가 완료될 때까지의 윗날의 하강 거리)이 크기 때문에, 접합 기판의 위치 어긋남이 발생하기 쉽다는 문제도 있었다. 이들 문제의 발생은, 칩의 품질 열화를 발생시키는 등, 칩의 수율을 저하시키는 요인이 되기 때문에, 바람직하지 않다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 접합 기판, 특히 이종 재료 접합 기판을 적합하게 분단할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 및 2의 발명은, 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 방법으로서, 상기 접합 기판의 한쪽 주면측의 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 라인 형성 공정과, 상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 접합 기판의 상기 한쪽 주면을 지지(holding) 테이프에 접착하는 기판 접착 공정과, 필요에 따라서 상기 접합 기판의 다른 한쪽 주면에 보호 필름을 접착하는 보호 필름 접착 공정과, 상기 지지 테이프에 접착되고, 필요에 따라서 상기 보호 테이프가 접착된 상기 접합 기판을, 상기 한쪽 주면측이 전면(全面)에 접촉하도록 탄성체 상에 올려놓는 재치(載置) 공정과, 상기 접합 기판을 상기 탄성체에 올려놓은 상태에서, 윗날의 선단을, 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써(상기 스크라이브 라인으로부터 크랙을 신전시켜) 상기 접합 기판을 분단하는 분단 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3의 발명은, 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 방법으로서, 한쪽 주면측에는 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인이 형성되고, 또한, 상기 한쪽 주면이 하방을 향한 상기 접합 기판을, 탄성체로 하방으로부터 지지시킨 상태에서, 윗날의 선단을, 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써, 상기 접합 기판을 분단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4의 발명은, 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 장치로서, 상기 접합 기판의 한쪽 주면측의 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 라인 형성 수단과, 상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 접합 기판의 상기 한쪽 주면을 지지 테이프에 접착하는 기판 접착 수단과, 상기 지지 테이프가 접착된 상기 접합 기판을, 상기 한쪽 주면측이 전면에 접촉하도록 탄성체 상에 올려놓는 재치 수단과, 상기 접합 기판을 상기 탄성체에 올려놓은 상태에서, 윗날의 선단을, 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써 상기 접합 기판을 분단하는 분단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5의 발명은, 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 장치로서, 한쪽 주면측에는 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인이 형성되고, 또한, 상기 한쪽 주면이 하방을 향한 상기 접합 기판을, 하방으로부터 지지하는 탄성체와, 상기 탄성체의 상방에 구비된 윗날의 선단을 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써, 상기 접합 기판을 분단하는 분단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 종래의 3점 굽힘 방식보다도 적은 윗날의 압입량으로 이상(異相) 계면을 포함하는 접합 기판을 적합하게 분단할 수 있다. 게다가, 분단에 의해 얻어지는 개편에 위치 어긋남이 발생하는 일이 없는, 양호한 분단이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 분단 방법의 대상이 되는 접합 기판(10)의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 스크라이브 라인(S)이 형성된 접합 기판(10)을 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 스크라이브 라인(S)이 형성된 접합 기판(10)의 3점 굽힘 방식에 의한 브레이크 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 실시 형태에 있어서의 접합 기판(10)의 분단의 모양을 나타내는 도면이다.
도 5는 분단에 의해 얻어진 개편이 지지 테이프(5)로부터 이탈해 버리는 경우의 모양을 나타내는 도면이다.
도 6은 개편이 지지 테이프로부터 이탈하는 문제가 발생하는 것을 방지하기 위한 조치가 행해진 탄성체(201)를 예시하는 도면이다.
도 7은 탄성체(201)의 접촉면(201s)에 평활화 처리를 행하여 이루어지는 경우의 분단의 모양을 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 분단 방법의 대상이 되는 이종 재료의 접합 기판(이하, 단순히 접합 기판)(10)의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 도 2는, 스크라이브 라인(S)이 형성된 접합 기판(10)을 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 모두 취성 재료 기판의 일종인 유리 기판(1)과 반도체 기판(예를 들면 실리콘 기판)(2)을 접착제로 이루어지는 접착층(3)으로 접착하여 이루어지는 접합 기판(10)을, 분단의 대상으로 한다.
유리 기판(1) 및 반도체 기판(2)의 두께, 나아가서는 접합 기판(10)의 평면 사이즈에는, 특별한 제한은 없고, 분단 및 전후의 공정에 있어서의 핸들링의 용이함이나 처리 효율 등을 감안하여, 적절한 크기가 선택되어도 좋다.
또한, 접착제의 재질에는, 유리 기판(1)과 반도체 기판(2)과의 사이에 있어서의 접착 강도가 확보되는 한편으로, 분단을 적합하게 행할 수 있는 한에 있어서, 특별한 제한은 없지만, 예를 들면, 자외선(UV) 경화 수지 등이 적합하게 사용된다. 또한, 본 실시 형태에 따른 분단 방법을 적합하게 실현 가능하게 한다는 관점에서는, 접착층(3)의 두께는, 5㎛∼200㎛ 정도, 통상은 5㎛∼50㎛ 정도인 것이 바람직하다.
반도체 기판(2)의 비(非)접착면측에는, 소정의 디바이스(예를 들면, CMOS 센서 등)용의 패턴이 형성되어 있어도 좋다.
이상과 같은 구성을 갖는 접합 기판(10)을 분단으로 하려면, 우선, 도 2에 나타내는 바와 같이, 미리 정한 분단 예정 위치(A)를 따라 유리 기판(1)의 비접착면에 스크라이브 라인(S)을 형성한다. 도 2에 있어서는, 도면에 수직인 방향으로 분단 예정 위치(A) 및 스크라이브 라인(S)이 연재(延在)되는 경우를 나타내고 있다. 스크라이브 라인(S)은, 유리 기판(1)의 두께 방향으로 신전하는 크랙(미소 크랙)이 유리 기판(1)의 비접착면 상에서 선 형상으로 연속된 것이다.
또한, 도 2에 있어서는 도시의 간략함을 위해 하나의 분단 예정 위치(A) 및 스크라이브 라인(S)만을 나타내고 있지만, 예를 들면 접합 기판(10)을 단책 형상 또는 격자 형태로 분단하는 등, 복수 개소로 분단하여 다수의 개편을 얻는 바와 같은 경우에는, 모든 분단 예정 위치(A)에 대하여 스크라이브 라인(S)을 형성한다. 이후, 특별히 언급하지 않지만, 그 경우에는, 후단의 처리에 대해서도, 모든 분단 예정 위치(A)에 대하여 이루어지게 된다.
스크라이브 라인(S)의 형성에는, 공지의 기술을 적용 가능하다. 예를 들면, 초경합금, 소결 다이아몬드, 단결정 다이아몬드 등으로 이루어지고, 원판 형상을 이루며, 또한, 외주(外周) 부분에 날로서 기능하는 능선을 구비하는 커터 휠(스크라이브 휠)을, 분단 예정 위치(A)를 따라 압접 전동(rolling)시킴으로써, 스크라이브 라인(S)을 형성하는 실시 형태라도 좋고, 분단 예정 위치(A)를 따라 다이아몬드 포인트에 의해 괘선을 그림으로써 스크라이브 라인(S)을 형성하는 실시 형태라도 좋고, 레이저(예를 들면, 자외선(UV) 레이저) 조사에 의한 어블레이션(ablation)이나 변질층의 형성에 의해 스크라이브 라인(S)을 형성하는 실시 형태라도 좋고, 레이저(예를 들면, 적외선(IR) 레이저)에 의한 가열과 냉각에 의한 열응력에 의해 스크라이브 라인(S)을 형성하는 실시 형태라도 좋다.
본 실시 형태에 있어서는, 이와 같이 스크라이브 라인(S)이 형성되어 이루어지는 접합 기판(10)을 대상으로 하여, 분단 예정 위치(A)에 있어서의 분단을 행한다. 개략적으로 말하면, 스크라이브 라인(S)으로부터 두께 방향으로(보다 상세하게는, 접합 기판(10)의 주면에 수직인 방향으로) 크랙(CR)(도 4 참조)을 신전시킴으로써, 접합 기판(10)을 분단한다.
도 3은, 비교를 위해 나타내는, 종래의 3점 굽힘 방식에 의한 접합 기판(10)의 분단의 모양을 나타내는 도면이다. 종래의 분단 방법에 있어서는, 우선, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 접합 기판(10)의 유리 기판(1)측에 점착성을 갖는 지지 테이프(5)를 접착한다. 또한, 지지 테이프(5)는, 분단에 의해 얻어지는 칩(개편)이 비산(飛散) 등 하지 않도록 당해 칩을 지지하기 위해 이용된다. 지지 테이프(5)로서는, 예를 들면, 다이서(dicer)에 의한 다이싱(dicing)시에 있어서 동일한 목적으로 이용되는 소위 다이싱 테이프가 적합하게 사용될 수 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 반도체 기판(2)의 표면에 필요에 따라서 보호 필름(4)을 접착해도 좋다. 반도체 기판(4)의 표면에 보호 필름(4)을 접착함으로써 기판과 브레이크날의 접촉에 의한 기판의 파괴를 방지할 수 있다.
그리고, 수평 방향에 있어서 이격(離隔)시킨 2개 밑날(101A, 101B)의 사이에 스크라이브 라인(S)의 형성 개소를 위치시키는 실시 형태로, 환언하면, 서로 평행하게 배치된 2개 밑날(101A, 101B)의 사이에 있어서 스크라이브 라인(S)을 각각에 평행하게 배치시키는 실시 형태로, 유리 기판(1)측을 하방을 향한 접합 기판(10)을 2개의 밑날(101A, 101B)에 의해 하방으로부터 지지시킨다. 그리고, 이러한 지지 상태에 있어서, 윗날(102)을 상방으로부터 스크라이브 라인(S)의 형성 위치(즉 분단 예정 위치(A))를 향하여 하강시켜 접합 기판(10)에 맞닿음 또는 보호 필름(4)을 개재하여 맞닿음시키고, 더욱 윗날(102)을 압입하도록 하강시킨다. 또한, 밑날(101A, 101B)은 접합 기판(10)에 비하여 충분히 강성을 갖는 부재로 형성된다.
이러한 실시 형태로 윗날(102)을 압입한 경우, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 보호 필름(4)의 윗날(102)이 맞닿음하고 있는 개소에 대하여, 하방을 향한 힘(F1)이 가해짐과 함께, 이러한 힘(F1)에 대한 반력(힘(F1) 및 접합 기판(10)의 자중(自重)에 의한 압축에 대항하는 힘)으로서, 2개의 밑날(101A 및 101B)의 각각의 단부(101a 및 101b)로부터 접합 기판(10)을 향하여, 상향의 힘(F2a, F2b)이 발생한다. 크랙(CR)의 신전과 함께, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 접합 기판(10)이 분단되어지는 좌우 2개의 부분은, 단부(101a 및 101b)를 지점(支點)으로 하여 기울어져 간다. 이에 수반하여, 스크라이브 라인(S)이 형성되어 있던 개소로부터 단면에서 보았을 때 쐐기 형상의 간극(G)이 서서히 넓어진다. 크랙(CR)의 신전은, 접합 기판(10)의 내부에 존재하는 이상 계면(유리 기판(1)과 접착층(3)의 계면, 접착층(3)과 반도체 기판(2)과의 계면)에 있어서도 유지되기 때문에, 최종적으로는 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 접합 기판(10)은 주면에 수직으로 분단된다. 또한, 분단이 완료된 시점에 있어서의, 분단에 의해 발생한 2개의 분단면이 이루는 각도(간극 각도)를 α로 한다.
이상과 같은 실시 형태의 종래의 분단 수법은, 개략, 힘(F1) 및 힘(F2a, F2b)을 작용시킴으로써, 2개의 밑날(101A 및 101B)의 각각의 단부(101a 및 101b)를 지점으로 하는 상반되는 방향의 모멘트를 발생시키고, 이에 따라 분단되어지는 좌우 2개의 부분에 상반되는 방향의 회전 운동을 발생시킴으로써, 분단을 진행시키는 것이라고 할 수 있다. 이러한 수법에 있어서는, 윗날(102)의 압입에 의해 접합 기판(10)에 부여되는 에너지의 상당분이, 회전 운동에 소비되게 되어 있다.
도 4는, 본 실시 형태에 있어서의 접합 기판(10)의 분단의 모양을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에 있어서 접합 기판(10)을 분단하는 경우도, 종래의 수법과 동일하게, 우선은, 접합 기판(10)의 유리 기판(1)측에 점착성을 갖는 지지 테이프(5)를 접착한다.
다음으로, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 지지 테이프(5)가 접착된 측의 주면측을 아래로 향한 자세로, 이러한 접합 기판(10)을, 당해 주면이 전면에 접촉하도록 탄성체(201) 위에 올려놓는다. 본 실시 형태에 있어서, 탄성체(201)란, 경도가 65°∼95° 바람직하게는 70°∼90°, 예를 들면 80°인 재질의 것을 말한다. 이러한 탄성체(201)로서는, 예를 들면 실리콘 고무 등을 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 탄성체(201)는 테이블 등의 지지체(202)에 의해 지지되어 있어도 좋다. 스크라이브 라인을 탄성체(201) 및 지지체(202)측으로부터 관찰(인식)하는 경우에는, 탄성체(201) 및 지지체(202)는 투명한 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 있어서는, 이러한 올려놓은 상태에서 분단을 행한다. 구체적으로는, 스크라이브 라인(S)으로부터 두께 방향으로 크랙(CR)을 신전시키기 위해, 윗날(102)을 상방으로부터 스크라이브 라인(S)의 형성 위치(즉 분단 예정 위치(A))를 향하여 하강시킴으로써 접합 기판(10)에 맞닿음시키고, 더욱 윗날(102)을 압입하도록 하강시킨다.
이러한 실시 형태로 윗날(102)을 압입한 경우, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 보호 필름(4)의 윗날(102)이 맞닿음하고 있는 개소에 대하여, 하방을 향한 힘(F1)이 가해진다. 그러면, 이러한 힘(F1)에 대한 반력(힘(F1) 및 접합 기판(10)의 자중에 의한 압축에 대항하는 힘)으로서, 탄성체(201)로부터 접합 기판(10)을 향하고, 윗날(102)의 맞닿음 위치의 바로 아래의 위치를 중심으로, 상향의 탄성력(F2)이 발생하지만, 그 후 바로 접합 기판(10)이 분단되어지는 좌우 2개의 부분이 기울기 시작하여 스크라이브 라인(S)으로부터 크랙(CR)이 신전하고, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 단면에서 보았을 때 쐐기 형상의 간극(G)이 넓어진다. 본 실시 형태에 따른 분단 방법의 경우도, 크랙(CR)의 신전은, 접합 기판(10)의 내부에 존재하는 이상 계면(유리 기판(1)과 접착층(3)의 계면, 접착층(3)과 반도체 기판(2)과의 계면)에 있어서도 유지된다. 그 때문에, 최종적으로는, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 접합 기판(10)은 주면에 수직으로 분단된다.
보다 상세하게는, 크랙(CR)이 신전하기 시작하여 간극(G)이 형성되기 시작하면, 접합 기판(10)이 분단되어지는 좌우 2개의 부분의 각각의 탄성체(201)와의 맞닿음면에, 탄성력(F2a, F2b)이 작용한다. 그리고, 종래의 수법과 동일하게, 크랙(CR)의 신전과 함께, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 스크라이브 라인(S)이 형성되어 있던 개소로부터 단면에서 보았을 때 쐐기 형상의 간극(G)이 서서히 넓어진다.
또한, 그때, 실질적으로는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 간극(G)을 형성하는 좌우 2개의 분단면의 근방이 각각, 탄성력(F2a, F2b)이 집중적으로 작용하는 탄성력 집중 부위(201a, 201b)가 되기 때문에, 본 실시 형태에 따른 분단 방법도, 3점 굽힘 방식에 준하는 것이라고도 말할 수 있다.
그러나, 이러한 본 실시 형태의 분단 방법의 경우, 전술한 종래의 분단 방법과는 상이하게, 간극(G)이 서서히 넓어짐에 따라, 탄성력 집중 부위(201a, 201b)는 화살표(AR1, AR2)로 나타내는 바와 같이 변위하기는 하지만, 접합 기판(10)은 전체적으로 탄성체(201)에 지지되어 있기 때문에, 접합 기판(10)에는 탄성력 집중 부위(201a, 201b)를 지점으로 하는 모멘트는 발생하기 어려워지고 있다. 이것은, 본 실시 형태의 분단 방법에서는, 윗날(102)의 압입에 의해 접합 기판(10)에 부여되는 에너지가, 보다 효율적으로 분단에 기여하는 것을 의미하고 있다. 구체적으로는, 접합 기판(10)의 분단 예정 위치(크랙(CR)의 신전 대상 위치)에 발생하는, 서로 역방향의 힘(F3a, F3b)이, 종래 수법에 비하여 큰 것이 된다. 이러한 힘(F3a, F3b)은 크랙(CR)의 신전에, 특히, 접착층(3)의 분단(찢어짐)에 효과적으로 작용한다.
결과적으로, 이러한 본 실시 형태의 분단 방법의 경우, 윗날(102)의 압입량을 종래만큼 크게 하지 않고서도, 접합 기판(10)을 적합하게 분단할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 분단 방법에 있어서의 간극 각도의 크기를 β로 할 때, β＜α가 성립된다. 그 때문에, 종래의 분단 수법의 경우에 발생하고 있던, 간극 각도(α)가 커져 버림으로써 접합 기판(10)에 위치 어긋남이 발생해 버린다는 문제가, 본 실시 형태에 따른 분단 방법에 있어서는, 적합하게 억제되는 것으로 되어 있다.
＜분단 후의 이탈 방지＞
전술한 바와 같이, 접합 기판(10)은, 탄성체(201)로 지지함으로써, 3점 굽힘 방식으로 분단하는 것이 가능하다. 그러나, 하나의 접합 기판(10)을 복수의 개소로 분단하여 다수개의 개편을 얻는 경우에 있어서, 탄성체(201)와, 접합 기판(10)을 접착하는 지지 테이프(5)와의 조합에 따라서는, 분단에 의해 얻어진 개편이 지지 테이프(5)로부터 이탈해 버리는 경우가 있다. 도 5는, 이러한 이탈이 발생해 버리는 경우의 모양을 나타내는 도면이다. 또한, 도 5에 있어서는 접합 기판(10)의 도시를 간략화함과 함께, 윗날(102) 및 지지체(202)의 도시를 생략하고 있다.
도 5(a)에 있어서는, 앞서의 분단에 의해 개편(10a)을 얻은 후, 계속해서 개편(10b)을 얻고자 할 때에, 지지 테이프(5)에 작용하는 힘을 나타내고 있다.
우선, 전술한 바와 같이, 개편(10b)을 얻기 위해 윗날(102)로부터 힘(F1)이 접합 기판(10)에 가해지면 간극(G)의 형성이 진행되지만, 그때, 서로 떨어지는 개편(10b) 및 접합 기판의 나머지의 부분(이하, 편의상, 이것도 개편이라고 칭함)(10c)으로부터, 그들과 접착하고 있는 지지 테이프(5)에 대하여, 당해 지지 테이프(5)를 탄성체(201)의 표면을 따라 외측으로 신장하고자 하는 힘(F11a, F11b)이 작용한다. 또한, 이들 힘(F11a, F11b)에는, 개편(10b) 및 부분(10c)과 지지 테이프(5)와의 사이에 작용하는 접착력의 당해 방향으로의 성분도 포함하는 것으로 한다. 이러한 힘(F11a, F11b)은, 분단시에 발생하는 개편의 외측 방향의 움직임에 지지 테이프(5)를 추종시키는 힘에 상당한다.
단, 이러한 힘(F11a, F11b)이 작용하는 지지 테이프(5)에는, 탄성체(201)와의 사이에, 그들 힘(F11a, F11b)에 반하는 방향으로 마찰력(F12a, F12b)이, 탄성체(201)의 표면을 따라 작용한다. 여기에서, 마찰력(F12a, F12b)은, 최대 정지 마찰력을 최대값으로 하는 힘으로서, 이것은 정지 마찰계수가 클수록 큰 값을 취한다. 이러한 정지 마찰계수가 클수록, 지지 테이프(5)가 탄성체(201)에 대하여 미끄러지기 어려운 재질로 되어 있는 것이 된다.
또한, 지지 테이프(5)에는, 윗날(102)이 압입되어 탄성체(201)가 압축됨에 수반하여, 당해 지지 테이프를 중심 방향으로 신장하고자 하는 F13a, F13b도 작용한다. 또한, 윗날(102)에 의한 압축시에 있어서는 탄성체(201)도 지지 테이프(5)와 동일한 방향으로 힘을 받아 변위하기 때문에, 힘(F13a, 13b)이 작용함으로써 양자의 사이에 마찰력이 발생하는 경우는 없다.
결국, 분단이 행해지고 있는 동안, 지지 테이프(5)에 대해서는, 외측 방향으로 힘(F11a, F11b)이 작용하고, 중심 방향으로 힘(F12a, F12b) 및 힘(F13a, 13b)이 작용하고 있는 것이 된다.
그 때문에, 분단이 양호하게 행해지려면, 힘(F11a, F11b)이 각각, F12a, F13a가 최대값일 때의 합력(F12a＋F13a) 및 합력(F12b＋F13b)을 초과하는 것이 요구된다. 가령 지지 테이프(5)가 탄성체(201)에 대하여 미끄러지기 어려운 재질로 되어 있기 때문에, 힘(F11a, F11b)이 각각, 그들 합력(F12a＋F13a) 및 합력(F12b＋F13b)을 초과하는 경우가 없는 경우, 개편(10b)이 지지 테이프(5)를 지연시키고자 하는 외측 방향의 힘보다도, 내측 방향의 힘이 크기 때문에, 도 5(b)에 있어서 파선부(C)로 하여 나타내는 바와 같이, 개편(10b)과 지지 테이프(5)와의 접착 상태는 유지되지 않게 되어, 분단 도중의 개편(10b)이 지지 테이프(5)로부터 들떠버리는 일이 일어날 수 있다. 즉, 접합 기판(10)을 분단함으로써 얻어진 개편(10b)이, 지지 테이프(5)로부터 이탈해 버리는 일이 일어날 수 있다. 또한, 개편(10b)보다도 자중이 큰 개편(10c)에는 이러한 이탈은 발생하기 어렵지만, 원리적으로는 동일한 상황이 일어날 수 있다.
도 6은, 이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위한 조치가 행해진 탄성체(201)를 예시하는 도면이다.
구체적으로는, 지지 테이프(5)와 탄성체(201)와의 사이의 정지 마찰계수를 저감시키기 위해, 즉, 지지 테이프(5)를 탄성체(201)에 대하여 미끄러지기 쉽게 하기 위해, 탄성체(201)의 지지 테이프(5)와의 접촉면(201s)에, 평활화 처리를 행하여 이루어진다. 여기에서, 평활화 처리란, 예를 들면, 필름 접착이나 코팅 등이 예시된다.
도 7은, 탄성체(201)의 접촉면(201s)에 평활화 처리를 행하여 이루어지는 경우의 분단의 모양을 나타내는 도면이다. 또한, 도 7에 있어서도, 도 5와 동일하게, 접합 기판(10)의 도시를 간략화함과 함께, 윗날(102) 및 지지체(202)의 도시를 생략하고 있다.
우선, 도 7(a)에 있어서는, 도 5(a)와 동일하게, 앞서의 분단에 의해 개편(10a)을 얻은 후, 계속해서 개편(10b)을 얻고자 하는 경우에, 지지 테이프(5)에 작용하는 힘을 나타내고 있다. 이러한 경우에 지지 테이프(5)에 작용하는 힘의 종류는 도 5(a)에 나타낸 경우와 동일하지만, 이때에 지지 테이프(5)가 탄성체(201)로부터 받는 마찰력(F14a, F14b)의 최대값은, 접촉면(201s)에 평활화 처리가 행해져 정지 마찰계수가 저감되어 이루어짐으로써, 도 5(a)에 나타낸 마찰력(F12a, F12b)의 최대값보다도 작아져 있다. 그 결과적으로, 힘(F11a, F11b)이 각각, 마찰력(F14a, F14b)이 최대 정지 마찰력일 때의 합력(F14a＋F13a) 및 합력(F14b＋F13b)의 값보다도 커진 경우, 윗날(102)에 의해 중심 부분을 누르고 있는 지지 테이프(5)는, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 개편(10b 및 10c)이 외측 방향으로 움직이려고 할 때에 이것에 추종한다. 이때, 지지 테이프(5)에는 화살표(AR11∼AR14)에 나타내는 바와 같은 신장이 발생하여, 개편(10b)은 이탈하는 일 없이 분단된다.
또한, 보다 상세하게 말하면, 개편(10b 및 10c)의 움직임에 지지 테이프(5)가 추종할 때에 지지 테이프(5)와 탄성체(201)와의 사이에 작용하고 있는 마찰력(F14a, F14b)은 동(動)마찰력으로, 이것은 동마찰계수에 의존하는 값이지만, 탄성체(201)의 접촉면(201s)에 대하여 평활화 처리가 행해진 경우에는 정지 마찰계수뿐만 아니라 이러한 동마찰 계수도 저감되는 점에서, 평활화 처리가 행해지면, 개편(10b)의 이탈은 적합하게 억제된다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 2개의 취성 재료 기판, 특히 이종 재료로 이루어지는 2개의 취성 재료 기판을 접착제로 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단함에 있어서, 우선, 접합 기판의 한쪽 주면측의 분단 예정 위치에 스크라이브 라인을 형성한다. 그리고, 이러한 스크라이브 라인이 형성되어 이루어지는 측의 주면을 지지 테이프에 접착하고, 필요에 따라서 다른 한쪽 주면에 보호 필름을 접착한 후에, 이러한 지지 테이프측을 하방으로 하여 접합 기판을 탄성체 상에 올려놓는다. 이러한 올려놓은 상태에서, 윗날을 상방으로부터 접합 기판의 분단 예정 위치에 대하여 하강시킨다. 이에 따라, 종래의 3점 굽힘 방식보다도 적은 윗날의 압입량으로 이상 계면을 포함하는 접합 기판을 적합하게 분단할 수 있다. 게다가, 분단에 의해 얻어지는 개편에 위치 어긋남이 발생하는 일이 없는, 양호한 분단이 가능해진다.
또한, 탄성체의 표면에 평활화 처리를 행해 둠으로써, 분단에 의해 얻어지는 개편이 지지 테이프로부터 이탈하는 것이 적합하게 억제된다.
＜변형예＞
전술한 실시 형태에 따른 취성 재료 기판으로서는, 유리 기판, 실리콘 기판 외에, 여러 가지의 반도체 기판, 사파이어 기판, 알루미나 기판 등의 세라믹스 기판, 유리 세라믹스 기판(소위 LTCC 기판) 등을 예시할 수 있다.
이종 재료 접합 기판의 경우, 분단되기 쉬운 성상(性狀)(높은 취성, 작은 두께)을 갖는 취성 재료 기판측에 필요에 따라서 보호 필름을 형성하고, 분단되기 어려운 성상(낮은 취성, 큰 두께)을 갖는 취성 재료 기판측에 스크라이브 라인을 형성하는 것이 바람직하다.
1 : 유리 기판
2 : 반도체 기판
3 : 접착층
4 : 보호 필름
5 : 지지 테이프
10 : 접합 기판
10a, 10b, 10c : (접합 기판을 분단하여 얻어지는) 개편
101A, 101B : 밑날
102 : 윗날
201 : 탄성체
201a, 201b : 탄성력 집중 부위
201s : 접촉면
202 : 지지체
α, β: 간극 각도
A : 분단 예정 위치
CR : 크랙
G : 간극
S : 스크라이브 라인

Claims (5)

  1. 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 방법으로서,
    상기 접합 기판의 한쪽 주면(主面)측의 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 라인 형성 공정과,
    상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 접합 기판의 상기 한쪽 주면을 지지 테이프에 접착하는 기판 접착 공정과,
    상기 지지 테이프가 접착된 상기 접합 기판을, 상기 한쪽 주면측이 전면(全面)에 접촉하도록 탄성체 상에 올려놓는 재치(載置) 공정과,
    상기 접합 기판을 상기 탄성체에 올려놓은 상태에서, 윗날의 선단을, 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써 상기 접합 기판을 분단하는 분단 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 접합 기판의 분단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 스크라이브 라인 형성 공정보다도 후이고 상기 분단 공정보다도 전에,
    상기 접합 기판의 다른 한쪽 주면에 보호 필름을 접착하는 보호 필름 접착 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 접합 기판의 분단 방법.
  3. 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 방법으로서,
    한쪽 주면측에는 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인이 형성되고, 또한, 상기 한쪽 주면이 하방을 향한 상기 접합 기판을, 탄성체로 하방으로부터 지지시킨 상태에서, 윗날의 선단을, 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써, 상기 접합 기판을 분단하는 것을 특징으로 하는 접합 기판의 분단 방법.
  4. 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 장치로서,
    상기 접합 기판의 한쪽 주면측의 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 라인 형성 수단과,
    상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 접합 기판의 상기 한쪽 주면을 지지 테이프에 접착하는 기판 접착 수단과,
    상기 지지 테이프가 접착된 상기 접합 기판을, 상기 한쪽 주면측이 전면에 접촉하도록 탄성체 상에 올려놓는 재치 수단과,
    상기 접합 기판을 상기 탄성체에 올려놓은 상태에서, 윗날의 선단을, 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써 상기 접합 기판을 분단하는 분단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 접합 기판의 분단 장치.
  5. 2개의 취성 재료 기판을 접합하여 이루어지는 접합 기판을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 장치로서,
    한쪽 주면측에는 상기 분단 예정 위치에 스크라이브 라인이 형성되고, 또한, 상기 한쪽 주면이 하방을 향한 상기 접합 기판을, 하방으로부터 지지하는 탄성체와,
    상기 탄성체의 상방에 구비된 윗날의 선단을 상기 분단 예정 위치에 맞닿음시키도록 하면서 하강시킴으로써, 상기 접합 기판을 분단하는 분단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 접합 기판의 분단 장치.
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